Pernahkah Anda melihat langit berwarna-warni pada siang hari? Sebagian besar orang menjawab pernah. Kita pernah melihat langit dihiasi berbagai macam warna yang indah setelah turun hujan atau kita lebih biasa menyebutnya dengan istilah pelangi. Namun pernahkah Anda melihat langit berwarna warni pada malam hari? Pada beberapa tempat di belahan bumi ini, kita dapat melihat fenomena alam yang sangat cantik yaitu suatu cahaya berwarna warni yang dapat dilihat pada malam hari. Fenomena alam inilah yang disebut Aurora.
Sumber gambar : Aurora yang menghiasi langit malam
Bagaimana Proses
Pembentukan Aurora?
Inti pusat Matahari memiliki suhu 14 juta kelvin dengan tekanan
100 milyar kali lipat tekanan atmosfer di bumi. Cahaya yang dipancarkan
matahari berasal dari reaksi fusi termonuklir yang terjadi pada inti bintang.
Secara konveksi, energi hasil reaksi fusi tersebut dialirkan ke permukaan. Dari
aliran konveksi tersebut, tercipta medan magnet yang sangat kuat di permukaan
matahari. Daerah-daerah medan magnet tersebut relatif gelap (lebih dingin) dari
pada sekitarnya, sehingga ia dinamakan bintik
matahari atau sunspot.
Ketika sunspot memuntahkan kandungan energi yang disalurkan sebagai arus proton atau elektron. Energi yang dilontaran keluar matahari tersebutlah yang disebut sebagai angin matahari. Angin matahari inilah bagian penting dari mekanisme Aurora. Angin matahari menggerakkan sejumlah besar listrik di atmosfer (Sabuk Van Allen).
sumber gambar : Proses terbentuknya Aurora oleh angin matahari
Ketika melewati Merkurius dan Venus, angin matahari akan langsung begitu saja menerpa atmosfernya, sehingga planet tersebut mengalami peningkatan suhu yang luar biasa akibat dari terpaan aliran proton dan elektron yang dibawanya. Namun demikian, lain halnya ketika angin matahari itu menghantam bumi.
Bumi ini bagaikan magnet yang berukuran sangat besar, dengan kutub-kutub magnetnya hampir berdekatan dengan kutub geografis bumi. Sehingga bumi ini dilapisi oleh medan magnet (magnetosfer) yang berbentuk sebuah perisai. Magnetosfer ini terdiri dari beberapa lapisan, dengan lapisan terbawahnya, sabuk radiasi van allen yang berada di sekitar ekuator (khatulistuwa). Layaknya sebuah perisai, magnetosfer dan sabuk van allen melindungi bumi dari terpaan partikel angin matahari. Ketika angin matahari menerpa magnetosfer, partikel-partikel angin matahari dibelokkan dan tertarik menuju kutub medan magnet bumi.
Semakin tinggi energi partikel, maka semakin dalam lapisan magnetosfer yang berhasil ditembus olehnya. Aliran partikel yang tertarik ke kutub medan magnet bumi akan bertumbukan dengan atom-atom yang ada di atmosfer. Energi yang dilepaskan akibat reaksi dari proton dan elektron yang bersinggungan dengan atom-atom di atmosfer, dapat dilihat secara visual melalui pendar cahaya yang berwarna-warni di langit, atau yang kita kenal sebagai Aurora.
sumber gambar : Aurora
Reaksi antara partikel
angin matahari dengan atmosfer bumi, menghasilkan berbagai macam warna pada Aurora. Perbedaan warna
ini dipengaruhi oleh jenis atom yang berinteraksi dengan proton dan elektron, pada ketinggian-ketinggian tertentu jenis atom penyusun atmosfer
tidaklah sama.
Pada ketinggian di atas 300 km, partikel angin matahari akan
bertumbukan dengan atom-atom hidrogen sehingga terbentuk warna aurora kemerah-merahan. Semakin turun, yakni
pada ketinggian 140 km, partikel angin matahari bereaksi dengan atom oksigen
yang membentuk cahaya aurora berwarna
biru atau ungu. Sementara itu, pada ketinggian 100 km proton dan elektron
bersinggungan dengan atom oksigen dan nitrogen sehingga aurora tervisualisasikan dengan warna hijau
dan merah muda.
Terdapat dua jenis Aurora yang ada
di bumi, yaitu Aurora Borealis dan Aurora Austrialis.
1. Aurora Borealis
sumber gambar : Aurora Borealis
Aurora Borealis terjadi didaerah bumi sebelah Utara. Nama
Aurora ini diambil dari bahasa Yunani Kuno, Dewi Fajar (Aurora) dan Angin utara
(Boreas). Istilah Aurora
Borealis pertama kali digunakan oleh Galileo Galilei pada
tahun 1619.
Penelitian Aurora Borealis dirintis
oleh peneliti asal Norwegia, yaitu Lars Vegard, Kristian Birkeland dan Carl
Stxrmer. Vegard adalah orang pertama yang memetakan warna Aurora. Ia
menggunakan spektrograf untuk mencatat panjang gelombang dan warna aurora. Birkeland menyusun teori yang menjelaskan fenomena Aurora Borealis pada tahun 1896. Birkeland dapat menciptakan Aurora
dengan membombardir bola logam yang mengandung elektromagnet (berperan sebagai
bumi) dengan elektron (berperan angin matahari). Ia juga menyusun
serangkaian perhitungan teoritis. Arus listrik di atmosfer kini dikenal
sebagai arus Birkeland.
Stxrmer melanjutkan perhitungan
teoritis Birkeland. Menurut Stxrmer, ada daerah seperti
sabuk di sekeliling bumi dimana partikel-partikel akan saling memantul diantara
kedua kutub. Beberapa tahun kemudian, daerah ini kemudian diukur dari satelit
oleh ahli fisika Amerika bernama James Van Allen. Daerah ini kini
dikenal sebagai sabuk Van Allen. Stxrmer juga
meramalkan tinggi Aurora Borealis, yaitu sekitar 80-130 km, dengan
cara membandingkan foto posisinya dengan bintang-bintang.
Aurora borealis paling sering disaksikan di Fairbanks, Alaska, dan beberapa lokasi di Kanada Timur, Islandia dan Skandinavia Utara.
Sumber gambar : Aurora Borealis di Fairbanks, Alaska
2. Aurora Australis
Aurora australis adalah tipe Aurora yang paling jarang terlihat. Aurora ini biasanya terlihat terang di daerah yang jarang penduduknya. Aurora Australis seringnya terlihat di Australia pada siklus 11 tahun aktivitas titik matahari. Titik-titik matahari maksimum berlangsung pada tahun 2000. Aurora Australis paling sering terlihat di Tasmania. Aurora ini pertama kali dikenal para ilmuwan Eropa pada abad ke-18, tetapi telah dikenal oleh kaum Aborigin dan Maori sejak tujuh ratus tahun yang lalu.
sumber gambar : Aurora Australis di Tasmania
Selain
lokasi, cuaca dan polusi cahaya juga mempengaruhi kualitas aurora. Di Alaska,
waktu terbaik untuk melihat aurora adalah pada bulan-bulan Maret dan September
hingga Oktober akhir. Saat itu langit dalam keadaan gelap dan cuacanya sangat
cerah. Saat musim panas, langit malam tidak terlalu gelap. Sebaliknya pada
musim dingin, udara menjadi terlalu dingin sehingga mengganggu kenyamanan
orang-orang yang ingin mengamatinya.
Aurora muncul dalam berbagai bentuk yang
berbeda. Penampakannya berubah-ubah tergantung pada panjangnya malam. Tahap
paling indah adalah pada tengah malam. Aurora juga membentuk pita-pita
cahaya dengan berbagai warna, biasanya berwarna hijau, kuning, biru atau
merah tua.
Referensi :
No comments:
Post a Comment